行動POS機與商用路由器連線應用檢證

POS(Point of Sales)是在工業電腦領域中，被廣為使用的系統工具。舉凡餐飲、零售、醫療、美容健身等眾多行業，都有不同軟硬體搭配的POS系統進行銷售輔助。

以常見的手持行動POS機為例，它必須隨著店員四處移動，並且透過與商店內的路由器連線即時交換大量的銷售以及庫存數據。因此手持行動POS機的無線效能與穩定度，以及與其搭配路由器之間的相容性表現，就是在第一線現場至關重要的課題了。

百佳泰安排一組手持行動POS機(簡稱待測POS機)，以及賣場指定與其搭配的商用路由器(簡稱待測AP)，待測POS機在開發階段與待測AP進行實際場域測試時，就已發生了以下的無線問題：

1. Roaming Switch Fail
2. Connect Fail
3. Wi-Fi Connect Lost

根據上述已知不良現象，我們把需要檢證的方向進行了分類：

1. 檢證待測POS機的無線能力是否有大缺陷
2. 檢證待測AP的無線能力是否有大缺陷
3. 檢證待測POS機與待測AP連線情況下Roaming功能是否能正常運作

並設計了以下測試來進行檢證：

1. Connectivity Test
2. Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement
3. RvR
4. Roaming/Fast Roaming
5. DUT to kvr AP & Non-kvr AP Package Lost Comparison

相關測試結果如下分享：

Connectivity Test

量測待測POS機連線到指定AP之速度快慢，使用碼表量測從按下POS機的連線按鈕到SSID出現已連線的圖示為止之秒數。我們額外使用了市售其他三款中高價位AP做為與待測AP連線快慢的比對參考(TP-Link Archer C9、TP-Link AD7200、Netgear R6250)。

依行動POS機產品定位來說，對不同AP連線表現上，對工作應不會造成太大的影響。若無特殊要求，以百佳泰多年豐富的經驗，5秒內連上AP都是可被接受的。

Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement

我們使用接近本案實際賣場大小的空間進行模擬，對待測AP的信號做可視性的Acrylic Wi-Fi Heatmaps量測。並加碼使用同為Mesh AP的TP-Link Deco M5做信號強度的比較。

場域大小: 30M * 18M，約400平方米。
提供POS機無線信號的路由器擺放位置

• 紅框: AP1擺放處
• 藍框: AP2擺放處

量測結果– 待測AP與TP-LINK AP

在相同的場域以及相同的擺設地點，下圖為待測AP的5G訊號表現狀況。

在單顆上，可以看到紅框處出現一個訊號較弱的區域。在兩顆的表現上，訊號可以涵蓋整個場域，強度也夠，使用上不會有太大問題。

上圖則是TP-Link Deco M5 Mesh AP在場域上，5G訊號的表現狀況。無論是單顆或是兩顆，涵蓋的範圍內，訊號強度大約在-47dBm以上。

在相同的場地上與相同的擺放位置，可以看出待測AP與TP-Link Deco 都可以涵蓋全場。訊號強度上TP-Link Deco 強度約在-47dBm，而待測AP卻只有-52dBm，以強度來說比較弱。當場地上有其他的障礙物或隔間時，訊號也會因此衰減，因此影響程度會更大，待測AP的訊號效能可能會再降低。進行現場實測結果會更為準確。

RvR

在RvR(Rate vs Range)的表現上，我們使用另一台市售AP，Netgear R7800進行數據比對。測試環境設計如下：

測試結果：

RvR表現上，以TX、RX以及TX+RX來看，Netgear R7800表現皆比待測AP好。

TX部分，待測AP在衰減30dB時已無訊號，Netgear R7800衰減至36dB才沒有訊號，也符合Heatmap呈現的結果。訊號強度夠時在使用上並無問題，但在衰減18dB後，待測AP的能力會大幅下降，因此在場域建置時需要考慮佈置的位置及訊號涵蓋狀況。從與待測物的RvR result來看，衰減18dB時應該是待測POS機可以工作的最大距離，換算成實際距離大約是8~10米。

在RX方面，衰減6dB前速度維持在42M左右，但衰減6dB~12dB區間時速度反而上升到50M以上，表示待測POS機在RX部分可能有些問題，需要另外測試來找出問題所在(如focus在security/ channel/ chipset)。

Roaming/Fast Roaming

Roaming需要動態在兩點間移動量測，我們使用信號強度量測的相同場域進行本項測試，並挑選具備Roaming功能的TP-LINK AD7200與待測AP進行結果比較。

一般Roaming

在Roaming發生的時間點，Wi-Fi連線皆會出現斷線的現象，平均約3.14秒恢復連線狀態。

不論是YouTube看串流影片，或是Skype網路電話(因為POS機無前鏡頭，無法執行視訊電話)，在Roaming發生時，皆會有中斷，須等待時間恢復。相較於待測AP，待測POS機與TP-Link AP恢復連線比較快，YouTube不會斷線、Skype恢復連線也相對快很多。

Fast Roaming

由於待測AP不具備Fast Roaming功能，我們選了市售的TP-Link Deco M5與Aruba APIN0334，讓待測POS機與這兩台kvr路由器進行Fast Roaming的嘗試。

在TP-Link Deco M5使用下Skype會發生斷線與delay的情形，但是在Aruba AP中並不會發生。Ping的Response時間大幅地縮短(3秒 -> 0.5秒左右)。在Aruba AP 使用下YouTube與Skype不會發生斷線與delay狀況。

可以看出，待測POS機與市售中高端的kvr路由器搭配，快速漫遊表現很好。

DUT to kvr AP & non-kvr AP Package Lost Comparison

最後，我們使用802.11k/v/r的AP與不支援k/v/r的待測AP進行掉包率的比較。信號複雜障礙物甚多的環境下，連線AP後出現較低掉包率表示穩定度也較高。